發(fā)布時間：2014-12-25 11:02

 

【摘要】 本文是基于一套針對三菱自動化工廠中央空調(diào)控制系統(tǒng)實施項目,以中央空調(diào)的遠程網(wǎng)絡管理系統(tǒng)為研究開發(fā)對象。使用的畫面開發(fā)工具是三菱的GT Designator(一款基于三菱HMI一體機畫面設計的組態(tài)軟件),PLC梯形圖編程開發(fā)工具使用Gx work2。主要通過運用以太網(wǎng)通信技術(shù),使上位機(G150HMI、PC機)與下位機(中央空調(diào)的控制系統(tǒng)GOT一體機,及L、Q系列三菱網(wǎng)絡通信用PLC)進行數(shù)據(jù)通信。首先是下位機收集中央空調(diào)各設備的工作參數(shù),并將這些參數(shù)從下位機傳輸給上位機,上位機對這些工作參數(shù)進行分析處理,如果沒有異常的參數(shù)出現(xiàn),則將接收到的各參數(shù)放入到上位機的數(shù)據(jù)庫中,如果發(fā)現(xiàn)有監(jiān)視參數(shù)出現(xiàn)異常,就通過Internet網(wǎng)絡將異常參數(shù)傳送到中央控制處理系統(tǒng),中央控制處理系統(tǒng)通過對異常參數(shù)及時的分析后,再將處理指令通過上位機傳送發(fā)回給下位機,從而實踐中央空調(diào)的遠程網(wǎng)絡控制過程。整個系統(tǒng)由四部分組成：中央控制平臺(G150HMI空調(diào)系統(tǒng)控制器、安裝綜合管理軟件TG-2000的PC服務器),收集狀態(tài)信息,根據(jù)預先設定邏輯自動控制空調(diào)系統(tǒng)�，F(xiàn)場圖形化監(jiān)視器、設置用GOT一體機,通過圖形化界面,動態(tài)反應空調(diào)系統(tǒng)運行狀態(tài),也可以通過它更改空調(diào)系統(tǒng)的設置參數(shù)。通過PLC對空調(diào)控制及現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集處理,把空調(diào)各種傳感器收集的到信息進行處理,并發(fā)送給上位機和監(jiān)控器。以太網(wǎng)通信,通過以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)可以有效地減少布線和增強信息傳輸?shù)目垢蓴_能力。本系統(tǒng)通過遠程對關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制、空調(diào)運行環(huán)境狀態(tài)的監(jiān)視,以及溫控過程的優(yōu)化,達到節(jié)能的目的。該系統(tǒng)可以通過監(jiān)視環(huán)境狀態(tài)(溫度,濕度),自動調(diào)整對空調(diào)的設定,達到在人體舒適感,設備裝置運行的必要環(huán)境前提下實踐節(jié)能的目的。本系統(tǒng)在已經(jīng)在三菱工廠中投入使用,而且節(jié)能效果明顯,每年節(jié)省電費10%,生產(chǎn)制品的不良率也有所下降。

引言

遠程空調(diào)控制技術(shù)已經(jīng)成為商業(yè)空調(diào)發(fā)展的趨勢。大型工廠用空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，而且根據(jù)工廠車間環(huán)境，往往一些設備被安裝在地下室或樓等位置較偏、空間狹小場所。設備比較分散，維護工作極為繁瑣導致維修維護成本非常大，因此一些有戰(zhàn)略眼光的企業(yè)已經(jīng)開始注重遠程控制系統(tǒng)功能方面的研發(fā)。美的空調(diào)在大型商用空調(diào)的終端硬件設備上連接現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡，通過電話網(wǎng)絡使其具備遠程通信，設置和監(jiān)視功能。終端空調(diào)的運行情況實現(xiàn)集中監(jiān)控，集中管理，集中設置。提髙了維護的效率，降低了保養(yǎng)的成本。同時也提高了客戶體驗的質(zhì)量。使其產(chǎn)品更具有競爭力。遠程控制功能的應用為制造商和用戶帶來極大的方便的同時，不僅提高了服務質(zhì)量，也成為制造商有利的競爭武器。不僅是美的空調(diào)，國內(nèi)外其他知名空調(diào)企業(yè)也講中央空調(diào)遠程控制系統(tǒng)作為技術(shù)研發(fā)重點。海爾格陵蘭中央空調(diào)設備主機、風機盤管、囤貨商售后服務等。另外，空調(diào)廠家如今更加注重比拼節(jié)能技術(shù)。格力空調(diào)也為其空調(diào)的大型商用系列空調(diào)的基礎上通過安裝模擬控制系統(tǒng)，使用電話線作為數(shù)據(jù)傳輸媒介，通過網(wǎng)絡傳輸技術(shù)實現(xiàn)對每臺機組狀態(tài)監(jiān)視的目的。在確保其在良好的狀態(tài)下運行。不難看出，不久在中大型空調(diào)系統(tǒng)中，遠程控制系統(tǒng)已逐漸成為中央空調(diào)企業(yè)的基本技術(shù)，是中央控制空調(diào)系統(tǒng)的一部分。另外，大型空調(diào)耗電量巨大的問題一直是困擾空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展的一大難題，空調(diào)問世百年以來，人們一直從各個技術(shù)角度去完善，提高空調(diào)的節(jié)能效果，降低空調(diào)的能源消耗。所以，對于空調(diào)企業(yè)來說如果在節(jié)能技術(shù)上有顯著的優(yōu)勢，起在空調(diào)市場上的競爭優(yōu)勢就越大。各家空調(diào)制造商于是對節(jié)能，節(jié)電技術(shù)領(lǐng)域的研究將成為博弈的舞臺。
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1空調(diào)遠程控制系統(tǒng)概述

1.1課題研究的意義、目標及主要內(nèi)容
眾所周知，日本在節(jié)能技術(shù)方面的發(fā)展處于世界的先進水平。有幸在公司的幵發(fā)項目中接觸到一個關(guān)于日本大型工廠的中央空調(diào)的遠程控制系統(tǒng)開發(fā)的中型項目。這個項目從有效對空調(diào)機組和末端設備控制的角度來實現(xiàn)節(jié)能的目的；同時通過實時準確控制生產(chǎn)環(huán)境的最適溫度、濕度達到提髙產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率的目的。為了達到項目開發(fā)的目的，如何實現(xiàn)在工廠復雜的網(wǎng)絡環(huán)境下，快速有效的處理大量數(shù)據(jù)，并實時，安全，穩(wěn)定地控制空調(diào)系統(tǒng)是對我們?nèi)绾卧O計這個系統(tǒng)架構(gòu)的一個課題。

1.2系統(tǒng)概述
該系統(tǒng)設計時考慮了硬件配置的可擴展性，可按用戶要求調(diào)整系統(tǒng)中的硬件配置，切換或調(diào)整運行參數(shù)，開關(guān)空調(diào)等。隨著節(jié)能技術(shù)的發(fā)展、細化，改變中央空調(diào)的管理粗放式管理，降低能耗，已經(jīng)成為了擺在我們面前的一個課題。通過網(wǎng)絡通信技術(shù)，實時地遠程監(jiān)視和改變空調(diào)終端的狀態(tài)設置，以達到真正實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的，從而有效地消除了因為監(jiān)管不力，造成的人為浪費，提高中央空調(diào)系統(tǒng)運行效率、達到顯著節(jié)能環(huán)保的效果。使空調(diào)房間達到舒適的溫度的同時整個中央空調(diào)系統(tǒng)能夠平穩(wěn)地運行⑴。釆用該系統(tǒng)后，筆耕文化傳播，用戶可在節(jié)能減排以及舒適的工作環(huán)境方面得到如下實惠：根據(jù)空調(diào)組運行狀態(tài)調(diào)整空調(diào)負荷；空調(diào)設置溫度大幅度偏離政府倡導的溫度，可以通過以太網(wǎng)對空調(diào)溫度的上限或下限溫度進行設置；對于工作日中，長時間無人的辦公室，通過以太網(wǎng)溫度監(jiān)控，自動調(diào)整省電模式；根據(jù)所設定的正常工作時間，對非工作時間段的在無人的房間自動關(guān)機，這樣避免了因為下班忘記關(guān)空調(diào)所產(chǎn)生的資源浪費；通過日志文件及報表，為系統(tǒng)維護人員提供故障診斷以及科學、準確的分析依據(jù)，并根據(jù)長期的環(huán)境數(shù)據(jù)收集，分析出最佳生產(chǎn)環(huán)境的溫度濕度，可提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及質(zhì)量。

3中央空調(diào)遠程控制系統(tǒng)的軟件實現(xiàn).......................23
3.1GOT圖形編程...............23
3.2PLC通信部分梯形圖編程....................27
4空調(diào)遠程控制系統(tǒng)的測試與維護........................42
4.1軟件測試的概述.......................42
4.2測試的方法................42

4.3測試的實施.........................42
結(jié)論................45

4空調(diào)遠程控制系統(tǒng)的測試與維護

4.1軟件測試的概述
測試的原則是盡早的和不斷的對軟件進行測試，也就是說從項目立項到把產(chǎn)品交到客戶手上為止的這段時間都是測試的生命期。測試應該以數(shù)據(jù)作為驅(qū)動，測試用例應以輸入數(shù)據(jù)和預想結(jié)果組成。測試時要交叉測試避免自己寫自己測的情況出現(xiàn)。在設計測試用例的時候要考慮到有效的情況和無效的情況。充分注意測試的群體現(xiàn)象。嚴格執(zhí)行測試計劃，排除測試隨意性。對每個測試的接結(jié)果都要做檢查，避免沒有測到的地方。妥善保存測試計劃，測試用例，測試結(jié)果和錯誤分析報告。

4.2測試的方法
單元測試釆用白盒測試的方法，把模塊內(nèi)的程序繪制成程序流程圖。根據(jù)流程圖來設計測試用例，盡量最大可能覆蓋代碼的每條分支。系統(tǒng)測試采用黑盒測試方法。測試用例是以數(shù)據(jù)作為驅(qū)動，在一定的條件下經(jīng)過一定的順序的操作從而達到預想結(jié)果。數(shù)據(jù)的選取釆用一般等價類，極限值，有效和無效數(shù)據(jù)等方式。性能測試，采用自動測試工具對系統(tǒng)進行壓力測試等性能測試，生成測試報告。在項目的需求確定之后，測試人員就根據(jù)需求來編寫測說明書。這樣可以更能保證需求的準確性。先把整個系統(tǒng)分成幾個大的功能，再分別對這些功能細化，以數(shù)據(jù)作為驅(qū)動細化成一個測試用例。測試分成單元測試和系統(tǒng)測試。測試用例包括：測試編號，測試的內(nèi)容，測試的條件，測試的操作順序，預想結(jié)果，實際結(jié)果。為了保證測試的質(zhì)量還要標注測試用例的作成者，作成日期還有檢查者。
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結(jié)論

為達到節(jié)能的目的空調(diào)系統(tǒng)設計時應該以下幾個方面進行考慮：設備的選配，功能的組合及系統(tǒng)的運行監(jiān)控管理。具體節(jié)能方案應根據(jù)工廠現(xiàn)場的環(huán)境、產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的要求、自然環(huán)境條件等因素，在對大量數(shù)據(jù)分析的研究基礎上確定。隨著技術(shù)的發(fā)展，空調(diào)性能的提高，在空調(diào)系統(tǒng)的設計過程中不斷更新，提高空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果。綜上所述，經(jīng)過控制系統(tǒng)的設計和實踐的證明，在工廠大型中央空調(diào)控制節(jié)能系統(tǒng)不僅能夠有效運行，而且具有較高的產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)效率，該系統(tǒng)使用方便節(jié)能效果較好，基本能夠滿足工廠空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的需要。同時，中央空調(diào)系統(tǒng)的實時監(jiān)控能力和穩(wěn)定性也能夠得到保證，在目前工廠生產(chǎn)環(huán)保成本提高的前提下，節(jié)能中央空調(diào)系統(tǒng)中具有較大的發(fā)展空間和使用價值。
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本文編號：10871